一種微量補償端面法蘭的製作方法
2023-12-04 03:11:31
本發明涉及連接件領域，特別是涉及一種用於真空管密封連接且具有一定補償作用的法蘭結構。
背景技術：
在深冷領域中，對於易燃易爆氣體、高純氣體、冷源氣體等，為了避免損耗以及對環境造成危害，經常採用無損儲存的方式貯存和輸送。高真空多層絕熱低溫液體管道（以下簡稱高真空管道）憑藉著其卓越的絕熱性能，在低溫貯運領域中得到了廣泛應用，涉及機械、石化、冶金、生物、醫療、航空航天等諸多行業。目前國內高真空多層絕熱技術開發和工藝研究處於上升階段，但大部分高真空管道連接接頭漏熱明顯，並且需要二次傳統保冷。而國外採用的高真空多層絕熱的絕熱性能比較好，但價格高昂，並且連接接頭同樣需要進行二次保冷，保冷結構複雜，反覆利用率低，拆卸維護造成大量浪費和汙染。國際上有APCI（空氣化工產品有限公司）、Chart（查特公司）、Linde AG（林德工業氣體公司）等公司能生產先進的高真空多層絕熱低溫液體儲運設備。國內企業大多設計開發能力不強，生產工藝落後和生產設備陳舊落後，造成產品達不到技術要求，質量不穩定，性能遠遠落後於國際上著名廠商生產的產品。國家發展和改革委員會在2012版《天然氣利用政策》中，明確提出了「提高天然氣在一次能源消費結構中的比重」，LNG技術裝備國產化對保障能源安全、調整能源結構、推進節能減排都有重要意義，同時隨著人們環保意識的加強以及高真空多層絕熱低溫液體儲運設備綜合效益的提升，該技術在我國應用範圍將越來越廣。
在國內外保冷技術得以穩步提升的情況下，資源短缺、利用率低、環境惡化等問題也越發明顯，有效減少資源浪費，提高能源利用率，避免傳統保冷帶來的環境汙染成為深冷行業技術開發的主要目的和方向。
技術實現要素：
本發明的發明目的在於：針對上述存在的問題，提供一種微量補償端面法蘭，該法蘭結構設置合理，對真空管內外管進行有效密封保溫且其結構本身與真空管結合具有一定的應力補償功能，能有效滿足高真空多層絕熱進行保冷，從而把冷損量控制到最低限度，有效提高能源介質使用價值最大化。
本發明採用的技術方案如下：
一種微量補償端面法蘭，包括與真空管內管外壁連接的第一圓環面，第一圓環面通過第一弧形面圓滑過渡後與圓環連接面連接，還包括與真空管外管外壁連接的第二圓環面，第二圓環面通過第二弧形面圓滑過渡後與圓環連接面連接，所述真空管內管外壁、真空管外管、第一圓環面、第一弧形面、圓環連接面、第二弧形面和第二圓環面之間形成密封真空腔。
進一步的技術方案中，所述第一圓環面與真空管內管外壁連接，且第一弧形面與第一圓環面的連接部位朝向第一弧形面延伸的方向與真空管內管外壁之間形成第一夾角，所述第二弧形面與第二圓環面的連接部位朝向第二弧形面延伸的方向與真空管外管外壁之間形成第二夾角。
進一步的技術方案中，所述第一夾角和第二夾角可變化且其變化趨勢相反。
進一步的技術方案中，所述第一弧形面上至少有一部分圓環段的厚度小於第一圓環面的厚度。
進一步的技術方案中，所述第一弧形面上至少有一部分圓環段的厚度小於圓環連接面的厚度。
進一步的技術方案中，所述第二弧形面上至少有一部分圓環段的厚度小於第二圓環面的厚度。
進一步的技術方案中，所述第二弧形面上至少有一部分圓環段的厚度小於圓環連接面的厚度。
進一步的技術方案中，所述第一圓環面遠離真空管內管的外壁上設置有第一加強環，所述第二圓環面遠離真空管外管的外壁上設置有第二加強環。
進一步的技術方案中，所述第一加強環靠近第一弧形面的部位設置為第一弧形過渡面，所述第二加強環靠近第二弧形面的部位設置為第二弧形過渡面。
進一步的技術方案中，所述真空管內管與真空管外管之間設置有絕熱支撐結構，用於調節支撐真空管內管和真空管外管之間的相對位置。
綜上所述，由於採用了上述技術方案，本發明的有益效果是：
本發明為夾層空腔的真空保溫結構提供連接封閉和補償，真空保溫結構外殼體亦為具有一定補償能力的結構形式。此結構可實現真空保冷管的管段以及集成管組系統的結構補償功能，降低深冷行業輸配設備/管道的二次應力，取消受壓原件補償結構引起的薄弱環節，提升系統產品安全性能。並且滿足高真空多層絕熱進行保冷，從而把冷損量控制到最低限度，有效提高能源介質使用價值最大化。
附圖說明
圖1是本發明應用到真空管上的連接原理示意圖；
圖2是圖1中A部分的放大示意圖即本發明結構示意圖；
圖3是圖2中C部分的放大示意圖；
圖4是圖2中B部分的放大示意圖；
圖中標記：1是真空管內管 2是真空管外管 3是第一圓環面
4是第一弧形面 5是圓環連接面 6是第二圓環面
7是第二弧形面 8是第一夾角 9是第二夾角
10是第一加強環 11是第二加強環
12是第一弧形過渡面 13是第二弧形過渡面
14是絕熱支撐結構 。
具體實施方式
下面結合附圖，對本發明作詳細的說明。
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
如圖1-圖4所示，本發明的微量補償端面法蘭，包括與真空管內管外壁連接的第一圓環面，第一圓環面通過第一弧形面圓滑過渡後與圓環連接面連接，還包括與真空管外管外壁連接的第二圓環面，第二圓環面通過第二弧形面圓滑過渡後與圓環連接面連接，所述真空管內管外壁、真空管外管、第一圓環面、第一弧形面、圓環連接面、第二弧形面和第二圓環面之間形成密封真空腔。該結構利用圓環面結構與真空管內管和外管連接且密封，通過兩個弧形面和連接面的設置，使其整體結構具有一定的應力緩衝能力，在受壓或是二次應力的時候對真空管起到緩衝保護的作用，克服其中的薄弱環節，並且使其內部始終保持要求的指標。
進一步的技術方案中，為了使法蘭於真空管內外管之間在受力的時候具有一定的結構形變補償功能，我們將所述第一圓環面與真空管內管外壁連接，且第一弧形面與第一圓環面的連接部位朝向第一弧形面延伸的方向與真空管內管外壁之間形成第一夾角，所述第二弧形面與第二圓環面的連接部位朝向第二弧形面延伸的方向與真空管外管外壁之間形成第二夾角。當然，在受力變化的時候，兩個夾角會隨著各個部位受力的變化進行變化，第一夾角和第二夾角變化趨勢相反，使該法蘭結構在受力時能夠及時反應。另外，我們進一步對法蘭兩個弧形面的尺寸進行設計，設計所述第一弧形面上至少有一部分圓環段的厚度小於第一圓環面的厚度；所述第一弧形面上至少有一部分圓環段的厚度小於圓環連接面的厚度；所述第二弧形面上至少有一部分圓環段的厚度小於第二圓環面的厚度；所述第二弧形面上至少有一部分圓環段的厚度小於圓環連接面的厚度。為了保持法蘭與真空管的連接及密封效果，我們設計所述第一圓環面遠離真空管內管的外壁上設置第一加強環，所述第二圓環面遠離真空管外管的外壁上設置第二加強環。為了使形變過程中兩個弧形面與兩個加強環之間不會產生擠壓影響形變過程，我們將所述第一加強環靠近第一弧形面的部位設置為第一弧形過渡面，所述第二加強環靠近第二弧形面的部位設置為第二弧形過渡面，使兩個過渡面的形狀與兩個弧形面的形狀貼合，使得法蘭的形變補償過程順暢且易控制。所述真空管內管與真空管外管之間設置有絕熱支撐結構，用於調節支撐真空管內管和真空管外管之間的相對位置。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。